BAMO-AMMO粘合剂胶片的制备与性能

以3,3-双叠氮甲基环氧丁烷-3-叠氮甲基-3-甲基环氧丁烷(BAMO-AMMO)无规共聚物为预聚物,甲苯二异氰酸酯(TDI)和1,4-丁二醇(BDO)为固化剂,三羟甲基乙烷(TME)为交联剂,制备了BAMO-AMMO/TDI/BDO/TME含能粘合剂胶片,并进行了力学性能、溶度参数、DSC和DMA的表征。在TME的质量分数为(TME+BDO)的30%时,胶片的拉伸强度可达6.34 MPa,延伸率为475%。BAMO-AMMO胶片与硝酸酯类增塑剂的溶度参数相近,具有良好的相溶性。随着TME含量的增大,胶片的玻璃化转变温度依次为-33.52℃(w(TME)=10%),-32.37℃(w(TME)=20%),-31.25℃(w(TME)=30%),-31.81℃(w(TME)=40%),-30.64℃(w(TME)=50%),呈现出升高的趋势。在-70℃胶片出现β次级转变。     

可降解材料聚碳酸亚丙酯和聚乳酸的溶度参数与相容性

采用基团贡献法求出了聚碳酸亚丙酯(PPC)和聚乳酸(PLA)的一维溶度参数和Hansen三维溶度参数理论值,并通过溶解试验获得了PPC和PLA的三维溶度参数值,结合Teas图分析了聚合物与溶剂之间的溶度参数距离(Ri)和Flory-Huggins相互作用参数(χAB),预测和分析了PPC和PLA的相容性。结果表明,PPC和PLA的一维溶度参数理论值分别为20.37(J/cm³)1/2、19.97 (J/cm³)1/2; PPC的Hansen三维溶度参数(δd、δp、δh)和总溶度参数理论值(δ)分别为14.68 (J/cm³)1/2、7.37 (J/cm³)1/2、10.79 (J/cm³)1/2和19.65 (J/cm³)1/2,PLA的分别为15. 45 (J/cm³)1/2、8.51 (J/cm³)1/2、11.02 (J/cm³)1/2和20.80 (J/cm³)1/2;试验法得出PPC的δd、δp、δh、δ分别为16.94 (J/cm³)1/2、7.05 (J/cm³)1/2、6.75 (J/cm³)1/2、19.56 (J/cm³)1/2,PLA的则分别为16.83 (J/cm³)1/2、6.40 (J/cm³)1/2、6.70 (J/cm³)1/2、19.21 (J/cm³)1/2,且在Teas图中,所有良溶剂位于一定的溶解区域内,不良溶剂位于区域外,聚合物与良溶剂的Ri小于与不良溶剂的Ri,聚合物与良溶剂的χAB小于0.5,与不良溶剂的χAB大于0.5,表明试验结果可信;通过理论计算和试验法求出PPC和PLA都具有相近的溶度参数值,且溶度参数差值的绝对值(Δ)位于0.077～1.300 (J/cm³)1/2之间,表明两者之间为部分相容。     

N100基聚氨酯弹性体粘合剂的合成及表征

采用傅立叶变换红外光谱技术和力学性能测试技术对P(E-CO-T)-N100体系的预固化反应动力学及其在交联改性双基推进剂粘合剂体系中的应用进行了研究.结果显示,P(E-CO-T)-N100体系的预聚反应时间是180min,同时获得了预聚率与预聚时间的关系,预聚180min后,-NCO的转化率为80%.根据"相似相溶"原理,预聚物与推进剂的主要组分NG、DEGDN和NC的溶度参数差△δ均＜2,说明P(E-CO-T)-N100预聚物具有良好的相溶性.P(E-CO-T)-N100预聚物的加入使粘合剂体系的交联密度从1.03×10-5提高到了2.17×10-5.常温下的力学性能数据显示,P(E-CO-T)-N100预聚物上的活性-NCO与NC上的-OH进行了交联,使粘合剂体系的延伸率达到191.7%,提高了74%.     

羟基化多壁碳纳米管对氰酸酯树脂的复合改性研究

采用经表面修饰产生羟基碳纳米管(CNT-OH)与氰酸酯树脂(CE)发生化学键合作用,又经超声处理,克服纳米粒子"自聚"弊端,增强其与树脂相容性,制得CE树脂体系和CE/碳纤维增强复合材料(CFRP)(CE/CFRP),使CE树脂体系和CE/CFRP宏观性能大为强化增益。测定了不同CNT-OH用量对CE树脂体系导热性能和冲击韧性的影响,采用扫描电子显微镜对冲击断面进行观察。结果表明:当CNT-OH用量小于5.0%(wt,质量分数)时,CE树脂体系的导热系数随CNT-OH用量的增加而增高,当用量大于5.0%(wt,质量分数),导热系数增加趋势变缓。CNT-OH对CE树脂体系有一定的增韧作用,当用量为3.0%(wt,质量分数)时,CE的冲击韧性最高达到4.88J/m2,冲击断面呈韧性断裂。同时测定了CNT-OH用量为0%和3.0%的CE/CFRP层间剪切强度和压缩强度,结果表明添加3.0%CNT-OH的CE/CFRP层间剪切强度达到84.9MPa,压缩强度达到1041.0MPa,比未改性CE/CFRP分别提高了19.2%和15.7%。     

煤沥青粉填充氯醋/聚氨酯复合材料的热特性

采用差示扫描量热分析(DSC)、热重分析(TG)研究了煤沥青粉填充氯醋/聚氨酯复合材料的玻璃化转变温度、粘流温度及热分解特性,在氮气氛下以不同升温速率讨论并计算得热解动力学相关参数及热解速率经验方程式。结果表明,煤沥青粉填充氯醋/聚氨酯弹性体复合材料的玻璃化温度为-46℃,粘流温度为145℃,其耐热特性与氯醋/聚氨酯材料基本一致。该复合材料热降解分两阶段,活化能E为(97.9±1.1)kJ/mol(、229.8±3.9)kJ/mol,反应级数n为1.2和0.9。     

Binary System MnO-Nb_2O_5

The phase diagram of the binary systemMnO-Nb_2O_5 was studied by means of the differentialthermal analysis(DTA),X-ray diffraction analysis andscanning electron microscopy(SEM).Thermodynamic da-ta of the new compounds 4MnO·Nb_2O_5 andMnO·Nb_2O_5were found as follows:4MnO·Nb_2O_5:t_m=1398±2℃△H_m=129000(J/mol)△S_m=77(J/mol,K)△G_m~o=129000-77T(J/mol)MnO·Nb_2O_5:t_m=1499±2℃△H_m=86940(J/mol)△S_m=49.6(J/mol,K)△G_m~o=86940-49.6T(J/mol)The eutectic parameters for the system are given below:t_(E1)=1383±3℃ N_(E1(MnO))=0.896t_(E2)=1312±2℃ N_(E2(MoO))=0.713t_(E3)=1400±4℃ N_(E3(MnO))=0.231     

GAP/MDI/DEG含能热塑性弹性体的合成与性能

以一缩二乙二醇(DEG)为扩链剂采用熔融预聚二步法合成了一种聚叠氮缩水甘油醚(GAP)基含能热塑性聚氨酯弹性体(GAP/MDI/DEG-ETPE)。采用凝胶渗透色谱(GPC)、红外光谱(FT-IR)、动态热机械分析(DMA)、X射线衍射(XRD)分析和力学性能测试技术对合成的ETPE进行了性能表征。结果表明,当-NCO/-OH摩尔比(R值)为0.98,后熟化条件为30℃1d,90℃3d,硬段质量分数为35%时,ETPE的数均相对分子质量为84530,重均相对分子质量为202400,分散指数为2.39,且具有较佳的力学性能和动态力学性能,其拉伸强度为14.6MPa,断裂伸长率为414%,玻璃化温度为-29.6℃。     

茂金属催化5-亚乙烯基-2-降冰片烯与乙烯的共聚

研究了茂金属催化体系[2-C5Me4-6-tBuC6H3O]TiCl2/Al(iBu)3/Ph3CB(C6F5)4催化5-亚乙烯基-2-降冰片烯(ENB)与乙烯(E)的共聚反应。考察了聚合条件对催化活性、共聚物中ENB的含量和共聚物分子量的影响。利用氢核磁共振谱(1H-NMR)、差示扫描量热仪(DSC)和凝胶渗透色谱仪(GPC)对合成的共聚物进行表征。结果表明,在ENB/E共聚反应中,ENB环内双键参与聚合,ENB环外双键(亚乙烯基)保留。合成了ENB物质的量分数高达50.1%和玻璃化转变温度高达170.5℃的共聚物。合成的共聚物分子量分布较窄(PDI=1.93～2.11),最高分子量达到193 kg/mol。     

端羟基聚丁二烯改性聚醚酯弹性体的合成与表征

以对苯二甲酸二甲酯(DMT)、1,4丁二醇(BD)、聚四氢呋喃醚(PTMG)和端羟基聚丁二烯(HTPB)为原料,采用熔融缩聚方法一步合成了一系列端羟基聚丁二烯改性的聚醚酯弹性体(PBT-co-PTMG/HTPB)。通过红外、核磁和凝胶色谱等分析方法对其分子结构和分子量进行了表征;测定了聚合物的热性能和物理力学性能。结果发现,随着PBT-co-PTMG/HTPB共聚物中端羟基聚丁二烯含量的增加,数均分子量逐渐增大,最高突破8万;玻璃化转变温度由-25℃降低到-65℃,耐低温性能得到明显改善;共聚物力学性能测试结果表明,当HTPB的质量分数在10%以下时,其强度和断裂伸长率随着HTPB含量的增加而变大,但是质量分数超过10%以后,材料的强度和断裂伸长率随其含量的增加而变小。     

端羟基聚丁二烯改性聚醚酯弹性体的合成与表征EI北大核心CSCD

以对苯二甲酸二甲酯(DMT)、1,4丁二醇(BD)、聚四氢呋喃醚(PTMG)和端羟基聚丁二烯(HTPB)为原料,采用熔融缩聚方法一步合成了一系列端羟基聚丁二烯改性的聚醚酯弹性体(PBT-co-PTMG/HTPB)。通过红外、核磁和凝胶色谱等分析方法对其分子结构和分子量进行了表征;测定了聚合物的热性能和物理力学性能。结果发现,随着PBT-co-PTMG/HTPB共聚物中端羟基聚丁二烯含量的增加,数均分子量逐渐增大,最高突破8万;玻璃化转变温度由-25℃降低到-65℃,耐低温性能得到明显改善;共聚物力学性能测试结果表明,当HTPB的质量分数在10%以下时,其强度和断裂伸长率随着HTPB含量的增加而变大,但是质量分数超过10%以后,材料的强度和断裂伸长率随其含量的增加而变小。     

不同保护剂浓度和不同降温速率对脂质体玻璃化转变温度的影响

玻璃化转变是动力学的非平衡过程,玻璃化转变量温度是和过程有关的参数。测量了在降温速率分别为５℃/min和１０℃/miｎ,升温速率为１０℃／ｍｉｎ条件下,葡萄糖、蔗糖、甘露醇、海藻糖浓度为５％（Ｗ／Ｖ）的脂质体悬浮的玻璃化转变温度Ｔ‘g,在降温速率为５℃ｍｉｎ、升温为１０℃/min条件下,测量了葡萄糖、蔗糖、甘露醇、海藻糖浓度为１５％（Ｗ／Ｖ）的脂质体的Ｔ’ｇ;并分析了不同降温速率和不同保护剂浓度对脂质体玻璃化转变温度Ｔ’g的影响因素。     

乙炔基聚酰亚胺/氰酸酯互穿网络结构的固化动力学及性能

合成兼具高热稳定性(Td5%=508℃)和高玻璃化转变温度(Tg=374.2℃)的乙炔基封端的聚酰亚胺低聚物(S1),并将其与双酚A型氰酸酯树脂(BCE)进行共混,以提高氰酸酯包括热性能在内的综合性能,制备了S1/BCE互穿网络结构树脂体系。采用差示扫描量热分析、傅里叶变换红外光谱,利用Kissinger-Crane法和T-β外推法研究了BCE和S1的固化动力学行为和固化机理。并对固化后材料的热性能、力学性能和表面形貌进行了研究。结果表明,从红外及动力学分析,S1/BCE体系的固化工艺参数为200℃/2 h+260℃/2 h,2种方法测得的以质量比1∶1混合的树脂体系CS11平均表观活化能为88.9 k J/mol,反应级数为0.91。不同比例下S1/BCE体系固化后的玻璃化转变温度最高相均超过300℃,且在212℃依然有较高的模量保持,同时从电镜图和力学性能可以看出,材料韧性具有一定程度的提升。相比较而言,以质量比1∶1混合的树脂体系CS11的韧性提升最大,Tg=310.9℃,Td5%=424℃,且具有优良的耐热性能。     

聚苯乙烯/多面体倍半硅氧烷纳米复合材料的性能

通过自由基本体聚合制备了新型聚苯乙烯/4-(2-二茂铁基乙烯基)-苯基-七异丁基多面体倍半硅氧烷(POSS1)纳米复合材料。X射线衍射(XRD)和透射电镜(TEM)结果表明,POSS1在质量分数为1%(文中出现的百分数均为质量分数)和3%POSS1的纳米材料中以分子级分散,而在5%POSS1的聚苯乙烯复合材料中,部分POSS1以晶体形式分散于聚苯乙烯基体中。热失重分析表明聚苯乙烯/POSS1纳米材料的热稳定性增加。与纯聚苯乙烯比较,聚苯乙烯/POSS1纳米材料的玻璃化转变温度得到明显提高,同时表现了较好的综合力学性能。     

母料中阻交联剂对HDPE/E-TMB共混物力学性能及熔体流动速率的影响

以HDPE为基体树脂,乙丙弹性体(M)和丁苯弹性体(N)为增韧剂,加入适量引发剂、阻交联剂等,通过化学反应研制出2种聚乙烯增韧母料E1-TMB和E2-TMB,将2种增韧母料与HDPE热机械共混制得HDPE/E1-TMB和HDPE/E2-TMB共混物。研究了阻交联剂类型及用量对共混物力学性能和熔体流动速率的影响。结果表明,当增韧体系中弹性体含量为8%,使用阻交联剂3且含量为1.7%时,HDPE/E2-TMB共混物的综合力学性能最好。     

CaCl_2/E51/尼龙6复合材料的制备与性能

通过熔融共混法制备了不同CaCl2质量分数的CaCl2/环氧树脂(E51)/尼龙6(PA6)复合材料,利用DSC、流变仪、FTIR和电子拉伸机等研究了不同CaCl2质量分数下CaCl2/E51/PA6复合材料结晶行为及其力学性能,并研究了其受限机制。力学性能结果表明,随着CaCl2质量分数的增加,CaCl2/E51/PA6复合材料拉伸强度呈现出先增大后减小的趋势,当CaCl2质量分数为3%时,复合材料拉伸强度达到最大值82.67 MPa,是纯PA6的拉伸强度(60.5 MPa)的1.366倍,而结晶行为结果表明,增加CaCl2的质量分数,CaCl2/E51/PA6复合材料的成核温度、晶体生长温度、熔融温度及玻璃化转变温度均向低温方向移动,成核密度和成核速率也逐渐减小,结晶能力下降,结晶度由原来25.22%变为9.90%。     

增塑剂对聚乳酸玻璃化转变温度影响的研究

采用熔融共混法将2种增塑剂柠檬酸三丁酯(TBC)、环己烷1,2-二甲酸二异壬酯(DINCH)和助剂蒙脱土(DK-2)按不同配合比与聚乳酸(PLA)混合,制备了一种既有较高断裂伸长率又有较高玻璃化转变温度(T_g)的改性PLA材料。研究结果表明,选用2种增塑剂(TBC、DINCH)共混使用,它们能相互促进,在DINCH用量为10%(wt,质量分数)、TBC用量为6%(wt,质量分数),DK-2用量为2%(wt,质量分数)条件下,改性PLA材料的断裂伸长率达到150%,T_g达到48.7℃,拓宽了PLA的应用领域。     

ZrO2/Cu复合材料内氧化制备工艺

采用非真空熔炼和高压水雾化法制得Cu-0.6%Zr(质量分数)合金粉末,经粒径分选后进行低温氧化、N₂+5%H₂(体积分数)混合气体还原和真空等离子放电烧结(SPS)成型,制备得到ZrO₂/Cu原位增强复合材料。结果表明: 对合金粉末低温氧化处理时,温度过低,氧化速度慢,温度过高,易发生过氧化和粉末结块现象,最佳氧化参数为230℃×1 h; N₂+5%H₂气体流量控制在200 mL/min条件下,通过烧氢实验确定最佳还原参数为250℃×1 h; 在30 MPa压力条件下,经850℃×2 h 真空放电等离子烧结(SPS),ZrO₂/Cu试样的导电率>83% IACS(international annealed copper standard),硬度>HB 75,软化温度为900℃。     

ATRP法合成(丙烯酸乙酯-co-3-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷)共聚物及其性能研究

以单质铜(Cu0)为还原剂,采用电子转移生成催化剂原子转移自由基聚合(ARGET ATRP)合成了丙烯酸乙酯-co-3-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷(DMMSPMA)共聚物[P(EA-co-DMMSPMA)]及其湿固化膜,研究了P(EA-co-DMMSPMA)分子量增加以及DMMSPMA含量对P(EA-co-DMMSPMA)湿固化膜性能的影响。研究结果表明:随着P(EA-co-DMMSPMA)分子量增大,湿固化膜的拉伸强度增加,断裂伸长率略有上升,玻璃化转变温度升高。在P(EA-co-DMMSPMA)分子量为10000,DMMSPMA含量为25%(wt,质量分数)条件下,其拉伸强度为2.09MPa,断裂伸长率为33%,玻璃化转变温度为4.18℃。     

HMX丙酮溶液在不同升温速率下的热爆炸研究

为了解奥克托今(HMX)热分解过程及其在不同溶剂中热爆炸特性,使用DSC-TG同步热分析仪研究HMX的热分解过程。根据升温速率分别为5、10、15、20K/min的DSC和TG-DTG曲线,利用Ozawa法和Kissinger法计算了动力学参数,求得HMX的分解活化能分别为369.9 k J/mol和379.7k J/mol。用Rogers公式和Arrhenius公式求得指前因子A和速率常数k分别为4.70×1034s-1、7.48×10-16s-1(120℃)。HMX在升温速率为5 K/min时,分解峰值温度的活化焓、活化熵、活化自由能分别为370.2 k J·mol-1、405.39 J·K-1·mol-1、146.04 k J·mol-1;用小容量测试法研究25%质量分数的HMX丙酮溶液在不同升温速率(3、4、5、6℃/min)下的热爆炸特性。结果表明:在试验条件下,HMX丙酮溶液的临界爆炸温度,随着升温速率的增加而升高。     

聚叠氮缩水甘油醚聚氨酯弹性体的低温粘弹特性

以1,4-丁二醇(BDO)为扩链剂,采用熔融预聚二步法合成了不同硬段含量的聚叠氮缩水甘油醚聚氨酯弹性体(GAPE)。运用动态热机械分析仪(DMA)研究其动态力学性能,得到GAPE的储能模量、损耗模量、损耗因子,进而运用时温叠加原理,合成频率跨越十几个数量级范围的主曲线,并计算出WLF方程的粘弹系数C1g和C2g,以及链段运动活化能、低温脆化参数。结果表明,硬段质量分数为33%的GAPE-2在-50℃储能模量达到6000MPa,而其低温脆化参数和活化能也较低,分别为55.6和271.0 kJ/mol,是一种刚性好、韧性高、脆性低的弹性体。